JP2007207903A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の半導体装置では、パワー用半導体素子のコレクタ領域でのシート抵抗値を低減させることが難しいという問題があった。
【解決手段】本発明の半導体装置では、P型の単結晶シリコン基板4上に2層のN型のエピタキシャル層5、6が形成されている。基板4の裏面56からはコレクタ領域として用いられるN型の埋込拡散層21が露出している。そして、基板の裏面56側には、N型の埋込拡散層21とコンタクトする金属層57が形成されている。この構造により、金属層57がコレクタ領域として用いられ、コレクタ領域でのシート抵抗値を大幅に低減することができる。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の半導体装置では、P型の単結晶シリコン基板4上に2層のN型のエピタキシャル層5、6が形成されている。基板4の裏面56からはコレクタ領域として用いられるN型の埋込拡散層21が露出している。そして、基板の裏面56側には、N型の埋込拡散層21とコンタクトする金属層57が形成されている。この構造により、金属層57がコレクタ領域として用いられ、コレクタ領域でのシート抵抗値を大幅に低減することができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、パワー用バイポーラトランジスタのコレクタ領域のシート抵抗値を低減する半導体装置及びその製造方法に関する。
従来の半導体装置の一実施例として、下記の縦型PNPトランジスタが知られている。P型の半導体基板上にN型のエピタキシャル層が形成され、基板とエピタキシャル層に渡りN型の埋込拡散層が形成されている。エピタキシャル層には、第1のP型の拡散層が形成されている。第1のP型の拡散層の周囲にはリング形状に第2のP型の拡散層が形成され、第2のP型の拡散層は第1のP型の拡散層と接するように形成されている。ここで、第2のP型の拡散層は、第1のP型の拡散層よりも高不純物濃度の拡散層である。そして、第2のP型の拡散層の表面には、更に、高不純物濃度の第3のP型の拡散層が形成されている。第1、第2及び第3のP型の拡散層はコレクタ領域として用いられ、それぞれの拡散層に不純物濃度差を設けることで、コレクタ領域のシート抵抗値等の縦型PNPトランジスタ特性を最適化することができる(例えば、特許文献1参照。)。
また、従来の半導体装置の製造方法の一実施例として、下記の製造方法が知られている。P型の半導体基板を準備し、同一の基板にNPNトランジスタと縦型PNPトランジスタとを形成する。縦型PNPトランジスタが形成される領域では、基板と1層目のN型のエピタキシャル層とに渡り、N型の埋込拡散層とP型の埋込拡散層とを重畳して形成する。このとき、P型の埋込拡散層がN型の埋込拡散層よりも1層目のエピタキシャル層側に這い上がるように、P型の埋込拡散層を形成する。そして、1層目のエピタキシャル層上に2層目のN型のエピタキシャル層を形成し、1層目と2層目のエピタキシャル層に渡りP型の埋込拡散層を形成する。両P型の埋込拡散層を連結させ、コレクタ領域として用い、縦型PNPトランジスタのコレクタ領域のシート抵抗値を低減する(例えば、特許文献2参照。)。
特開2002−246477号公報(第23−24頁、第1−2図)
特開平9−232441号公報(第2−3頁、第1図)
従来の半導体装置では、同一基板上にNPNトランジスタ、縦型のPNPトランジスタ、Nチャネル型MOSトランジスタ及びPチャネル型MOSトランジスタが形成されている。そして、例えば、NPNトランジスタや縦型PNPトランジスタでは、コレクタ領域として用いられる拡散層の不純物濃度を調整することで、コレクタ領域でのシート抵抗値等のトランジスタ特性の最適化を図っている。しかしながら、拡散層の不純物濃度を調整することで、コレクタ領域のシート抵抗値を低減するには限界がある。例えば、特に、高耐圧のNPNトランジスタや縦型PNPトランジスタでは、ベース−コレクタ間の耐圧特性との兼ね合い等もあり、拡散層の不純物濃度の調整により、コレクタ領域のシート抵抗値を低減することが困難となる問題がある。
また、従来の半導体装置では、例えば、パワー用の縦型PNPトランジスタと制御用のNPNトランジスタがモノリシックに形成されている。そして、縦型PNPトランジスタでは、そのベース−コレクタ間の耐圧特性を向上させるためには、N型のエピタキシャル層を厚くする必要がある。一方、制御用のNPNトランジスタでは、エピタキシャル層の膜厚を厚くすることで、分離領域の横方向拡散が広がり、デバイスサイズを縮小し難いという問題がある。つまり、パワー用の縦型PNPトランジスタと制御用のNPNトランジスタとをモノリシックに形成することで、パワー用の縦型PNPトランジスタの耐圧特性と制御用のNPNトランジスタのデバイスサイズの縮小とがトレードオフの関係になるという問題がある。
また、従来の半導体装置、例えば、縦型PNPトランジスタの製造方法では、P型の半導体基板上に2層のN型のエピタキシャル層を形成する。基板とエピタキシャル層とに渡りコレクタ領域として用いるP型の埋込拡散層を形成し、1層目と2層目とのエピタキシャル層に渡りコレクタ領域として用いるP型の埋込拡散層を形成する。そして、両埋込拡散層を連結させ、高不純物濃度のコレクタ領域を幅広く形成し、コレクタ領域のシート抵抗値を低減する。しかしながら、上述したように、P型の拡散層の不純物濃度の調整により、コレクタ領域のシート抵抗値の低減を図ることは、他のトランジスタ特性との兼ね合いより困難となる問題がある。
本発明の半導体装置は、上述した各事情に鑑みて成されたものであり、一導電型の半導体基板と、前記半導体基板上に形成された逆導電型の第1のエピタキシャル層と、前記第1のエピタキシャル層上に形成された逆導電型の第2のエピタキシャル層と、前記半導体基板と前記第1のエピタキシャル層とに渡り形成され、コレクタ領域として用いられる逆導電型の第1の埋込拡散層と、前記第2のエピタキシャル層表面から形成され、コレクタ領域として用いられる逆導電型の第1の拡散層と、前記第2のエピタキシャル層表面から形成され、ベース領域として用いられる一導電型の拡散層と、前記一導電型の拡散層に形成され、エミッタ領域として用いられる逆導電型の第2の拡散層とを有し、前記逆導電型の第1の埋込拡散層は前記半導体基板の裏面側から露出し、前記逆導電型の第1の埋込拡散層の露出領域と接続するように、前記半導体基板の裏面に金属層が形成されていることを特徴とする。従って、本発明では、NPNトランジスタにおいて、金属層をコレクタ領域として用いることで、コレクタ領域でのシート抵抗値が大幅に低減する。
また、本発明の半導体装置は、前記半導体基板の裏面には前記金属層を覆うように絶縁層が形成され、前記金属層は前記逆導電型の埋込拡散層とのみ電気的に接続していることを特徴とする。従って、本発明では、金属層を用いることでコレクタ領域でのシート抵抗値を低減しつつ、半導体基板裏面を絶縁処理することができる。
また、本発明の半導体装置は、前記金属層は、アルミ膜、アルミ−シリコン膜、アルミ−シリコン−銅膜、アルミ−銅膜またはチタン−チタンナイトライド−アルミ膜から形成されていることを特徴とする。従って、本発明では、様々な金属膜を用いて金属層を形成することができる。
また、本発明の半導体装置は、前記第1のエピタキシャル層と前記第2のエピタキシャル層とに渡り、コレクタ領域として用いられる逆導電型の第2の埋込拡散層が形成され、前記逆導電型の第2の埋込拡散層は、前記逆導電型の第1の埋込拡散層及び前記逆導電型の第1の拡散層と連結していることを特徴とする。従って、本発明では、第1及び第2の埋込拡散層を連結させることで、コレクタ領域でのシート抵抗値が低減する。
また、本発明の半導体装置は、一導電型の半導体基板と、前記半導体基板上に形成された逆導電型の第1のエピタキシャル層と、前記第1のエピタキシャル層上に形成された逆導電型の第2のエピタキシャル層と、前記半導体基板と前記第1のエピタキシャル層とに渡り形成され、コレクタ領域として用いられる一導電型の第1の埋込拡散層と、前記半導体基板と前記第1のエピタキシャル層とに渡り形成され、前記半導体基板と前記一導電型の第1の埋込拡散層とを接合分離する逆導電型の埋込拡散層と、前記第1のエピタキシャル層と前記第2のエピタキシャル層とに渡り形成され、コレクタ領域として用いられる一導電型の第2の埋込拡散層と、前記第2のエピタキシャル層表面から形成され、コレクタ領域として用いられる一導電型の第1の拡散層と、前記第2のエピタキシャル層表面から形成され、ベース領域として用いられる逆導電型の拡散層と、前記逆導電型の拡散層に形成され、エミッタ領域として用いられる一導電型の第2の拡散層とを有し、前記一導電型の第1の埋込拡散層は前記半導体基板の裏面側から露出し、前記一導電型の第1の埋込拡散層の露出領域と接続するように、前記半導体基板の裏面に金属層が形成されていることを特徴とする。従って、本発明では、縦型PNPトランジスタにおいても、金属層を用いることで、コレクタ領域でのシート抵抗値が低減する。
また、本発明の半導体装置の製造方法は、一導電型の半導体基板を準備し、前記半導体基板に逆導電型の第1の埋込拡散層を形成した後、前記半導体基板の表面上に逆導電型の第1のエピタキシャル層を形成する工程と、前記第1のエピタキシャル層上に逆導電型の第2のエピタキシャル層を形成した後、前記第2のエピタキシャル層にコレクタ領域として用いる逆導電型の第1の拡散層と、ベース領域として用いる一導電型の拡散層と、エミッタ領域として用いる逆導電型の第2の拡散層を形成する工程と、前記第2のエピタキシャル層表面に支持基板を貼り合わせた後、前記半導体基板の裏面側から研磨し、前記半導体基板の裏面から前記逆導電型の第1の埋込拡散層を露出させる工程と、前記半導体基板の裏面に、前記露出した逆導電型の第1の埋込拡散層と接続する金属層を形成し、前記半導体基板の裏面側に絶縁層を形成した後、前記支持基板を剥離する工程とを有することを特徴とする。従って、本発明では、NPNトランジスタにおいて、半導体基板の裏面側を研磨し、露出した逆導電型の埋込拡散層に接続する金属層を形成する。この製造方法により、コレクタ領域のシート抵抗値を低減させることができる。
また、本発明の半導体装置の製造方法は、前記支持基板として、半導体ウエハ、ガラス板または金属板を用いることを特徴とする。従って、本発明では、所望の強度を有する支持基板を用いることで、半導体基板の研磨作業、金属層及び絶縁層の形成作業を容易に実現することができる。
また、本発明の半導体装置の製造方法では、前記第1のエピタキシャル層と前記第2のエピタキシャル層とに渡り逆導電型の第2の埋込拡散層を形成し、前記逆導電型の第1の埋込拡散層と前記逆導電型の第2の埋込拡散層とを連結させる工程と、前記第2の埋込拡散層と前記逆導電型の第1の拡散層とを連結させる工程とを有することを特徴とする。従って、本発明では、第1及び第2の埋込拡散層を連結させることで、コレクタ領域でのシート抵抗値を低減させることができる。
また、本発明の半導体装置の製造方法は、一導電型の半導体基板を準備し、前記半導体基板に逆導電型の埋込拡散層を形成した後、前記逆導電型の埋込拡散層により前記半導体基板と接合分離するように、前記半導体基板に一導電型の第1の埋込拡散層を形成する工程と、前記半導体基板の表面上に逆導電型の第1のエピタキシャル層を形成した後、前記第1のエピタキシャル層に一導電型の第2の埋込拡散層を形成した後、前記第1のエピタキシャル層上に逆導電型の第2のエピタキシャル層を形成する工程と、前記第2のエピタキシャル層にコレクタ領域として用いる一導電型の第1の拡散層と、ベース領域として用いる逆導電型の拡散層と、エミッタ領域として用いる一導電型の第2の拡散層を形成する工程と、前記第2のエピタキシャル層表面に支持基板を貼り合わせた後、前記半導体基板の裏面側から研磨し、前記半導体基板の裏面から前記一導電型の第1の埋込拡散層を露出させる工程と、前記半導体基板の裏面に、前記露出した一導電型の第1の埋込拡散層と接続する金属層を形成し、前記半導体基板の裏面側に絶縁層を形成した後、前記支持基板を剥離する工程とを有することを特徴とする。従って、本発明では、縦型PNPトランジスタにおいても、半導体基板の裏面側を研磨し、露出した一導電型の埋込拡散層に接続する金属層を形成し、コレクタ領域のシート抵抗値を低減することができる。
本発明では、半導体基板の裏面に金属層が形成され、金属層をバイポーラトランジスタのコレクタ領域として用いている。この構造により、バイポーラトランジスタのコレクタ領域のシート抵抗値を低減できる。
また、本発明では、半導体基板の裏面に金属層を被覆するように絶縁層が形成されている。この構造により、金属層によりコレクタ領域のシート抵抗値を低減しつつ、半導体基板裏面の絶縁処理を実現できる。
また、本発明では、半導体基板をその裏面側から研磨し、バイポーラトランジスタのコレクタ領域となる拡散層を基板裏面から露出させる。露出した拡散層と接続するように基板裏面に金属層を形成する。この製造方法により、バイポーラトランジスタのコレクタ領域のシート抵抗値を低減できる。
また、本発明では、半導体基板上に2層のエピタキシャル層を形成する。このとき、1層目のエピタキシャル層の膜厚が基板を研磨する際の許容誤差として用いられる。この製造方法により、生産性を向上させることができる。
以下に、本発明の一実施の形態である半導体装置について、図1から図2を参照し、詳細に説明する。図1は、本実施の形態における半導体装置を説明するための断面図である。図2(A)は、従来の実施の形態における半導体装置のパターンを説明するための上面図である。図2(B)は、本実施の形態における半導体装置のパターンを説明するための上面図である。
図1に示す如く、NPNトランジスタ1、2及び縦型PNPトランジスタ3とがP型の単結晶シリコン基板4にモノリシックに形成されている。例えば、NPNトランジスタ2及び縦型PNPトランジスタ3はパワー用半導体素子として用いられ、NPNトランジスタ1は制御用半導体素子として用いられる。
先ず、NPNトランジスタ1は、主に、P型の単結晶シリコン基板4と、N型のエピタキシャル層5、6と、P型の埋込拡散層7と、コレクタ領域として用いられるN型の埋込拡散層8と、コレクタ領域として用いられるN型の拡散層9と、ベース領域として用いられるP型の拡散層10、11と、エミッタ領域として用いられるN型の拡散層12とから構成されている。
1層目のN型のエピタキシャル層5は、P型の単結晶シリコン基板4上に形成されている。そして、2層目のN型のエピタキシャル層6は、1層目のエピタキシャル層5上に形成されている。基板4の厚みは、例えば、22.0(μm)程度である。また、1層目のエピタキシャル層5の厚みは、例えば、10.0(μm)程度である。また、2層目のエピタキシャル層6の厚みは、例えば、7.0(μm)程度である。
P型の埋込拡散層7は、基板4と1層目のエピタキシャル層5とに渡り形成されている。そして、P型の埋込拡散層7は、NPNトランジスタ1の形成領域に渡り形成され、基板としての役割を果たしている。尚、制御用半導体素子としてNPNトランジスタ1のみを図示しているが、隣接するその他の素子形成領域に制御用半導体素子が形成されている場合には、制御用半導体素子が形成されている領域に渡り、P型の埋込拡散層7が一体に形成されている場合でもよい。
N型の埋込拡散層8は、1層目のエピタキシャル層5と2層目のエピタキシャル層6とに渡り成されている。N型の埋込拡散層8は、その形成領域の一部をP型の埋込拡散層7と重畳させるように形成されている。N型の埋込拡散層8を形成することで、コレクタ領域でのシート抵抗値(Rs)を低減することができる。
N型の拡散層9は、2層目のエピタキシャル層6に形成されている。N型の拡散層9は、コレクタ領域として用いられる。
P型の拡散層10、11は、2層目のエピタキシャル層6に形成されている。P型の拡散層10は、ベース領域として用いられ、P型の拡散層11は、ベース引き出し領域として用いられる。P型の拡散層11を形成することで、コンタクト抵抗を低減することができる。尚、P型の拡散層11は形成される場合でも、形成されない場合でもよい。
N型の拡散層12は、P型の拡散層10に形成されている。N型の拡散層12は、エミッタ領域として用いられる。
絶縁層13が、2層目のエピタキシャル層6上に形成されている。絶縁層13は、PSG(Phospho Silicate Glass)膜等により、形成されている。そして、公知のフォトリソグラフィ技術を用い、例えば、CHF3またはCF4系のガスを用いたドライエッチングにより、絶縁層13にコンタクトホール14、15、16が形成されている。
コンタクトホール14、15、16には、アルミ合金、例えば、Al−Si膜17が選択的に形成され、エミッタ電極18、ベース電極19及びコレクタ電極20が形成されている。
次に、NPNトランジスタ2は、主に、P型の単結晶シリコン基板4と、N型のエピタキシャル層5、6と、コレクタ領域として用いられるN型の埋込拡散層21、22と、コレクタ領域として用いられるN型の拡散層23、24と、ベース領域として用いられるP型の拡散層25、26と、エミッタ領域として用いられるN型の拡散層27とから構成されている。
1層目のN型のエピタキシャル層5は、P型の単結晶シリコン基板4上に形成されている。そして、2層目のN型のエピタキシャル層6は、1層目のエピタキシャル層5上に形成されている。基板4の厚みは、例えば、22.0(μm)程度である。また、1層目のエピタキシャル層5の厚みは、例えば、10.0(μm)程度である。また、2層目のエピタキシャル層6の厚みは、例えば、7.0(μm)程度である。
N型の埋込拡散層21は、基板4と1層目のエピタキシャル層5とに渡り形成されている。N型の埋込拡散層22は、1層目のエピタキシャル層5と2層目のエピタキシャル層6とに渡り形成されている。N型の埋込拡散層21は、その形成領域の一部をN型の埋込拡散層22と重畳させている。そして、N型の埋込拡散層21、22は、コレクタ領域として用いられる。
N型の拡散層23、24は、2層目のエピタキシャル層6に形成されている。N型の拡散層23は、コレクタ領域として用いられ、N型の拡散層24は、コレクタ引き出し領域として用いられる。そして、N型の拡散層23は、その形成領域の一部をN型の埋込拡散層22と重畳させることで、コレクタ領域でのシート抵抗値を低減させることができる。また、N型の拡散層24を形成することで、コンタクト抵抗を低減することができる。
P型の拡散層25、26は、2層目のエピタキシャル層6に形成されている。P型の拡散層25は、ベース領域として用いられ、P型の拡散層26は、ベース引き出し領域として用いられる。P型の拡散層26を形成することで、コンタクト抵抗を低減することができる。尚、P型の拡散層26は形成される場合でも、形成されない場合でもよい。
N型の拡散層27は、P型の拡散層25に形成されている。N型の拡散層27は、エミッタ領域として用いられる。
絶縁層13が、2層目のエピタキシャル層6上に形成されている。そして、公知のフォトリソグラフィ技術を用い、例えば、CHF3またはCF4系のガスを用いたドライエッチングにより、絶縁層13にコンタクトホール28、29、30が形成されている。
コンタクトホール28、29、30には、アルミ合金、例えば、Al−Si膜31が選択的に形成され、エミッタ電極32、ベース電極33及びコレクタ電極34が形成されている。
次に、縦型PNPトランジスタ3は、主に、P型の単結晶シリコン基板4と、N型のエピタキシャル層5、6と、N型の埋込拡散層35と、コレクタ領域として用いられるP型の埋込拡散層36、37と、N型の埋込拡散層38、39と、コレクタ領域として用いられるP型の拡散層40、41と、ベース領域として用いられるN型の拡散層42、43と、エミッタ領域として用いられるP型の拡散層44と、N型の拡散層45、46から構成されている。
1層目のN型のエピタキシャル層5は、P型の単結晶シリコン基板4上に形成されている。そして、2層目のN型のエピタキシャル層6は、1層目のエピタキシャル層5上に形成されている。基板4の厚みは、例えば、22.0(μm)程度である。また、1層目のエピタキシャル層5の厚みは、例えば、10.0(μm)程度である。また、2層目のエピタキシャル層6の厚みは、例えば、7.0(μm)程度である。
N型の埋込拡散層35は、基板4と1層目のエピタキシャル層5とに渡り成されている。N型の埋込拡散層35は、基板4とP型の埋込拡散層36のそれぞれとPN接合領域を形成し、基板4とP型の埋込拡散層36とをPN接合分離している。
P型の埋込拡散層36は、基板4と1層目のエピタキシャル層5に渡り形成されている。そして、P型の埋込拡散層36は、コレクタ領域として用いられる。
P型の埋込拡散層37は、1層目のエピタキシャル層5と2層目のエピタキシャル層6に渡り形成されている。P型の埋込拡散層37は、その形成領域の一部をP型の埋込拡散層36と重畳させている。そして、P型の埋込拡散層37は、コレクタ領域として用いられる。
N型の埋込拡散層38、39は、基板4と1層目のエピタキシャル層5に渡り形成されている。N型の埋込拡散層38、39は、N型の埋込拡散層35と連結している。そして、N型の埋込拡散層38、39は、P型の埋込拡散層36、37を取り囲むように配置されている。
P型の拡散層40、41は、2層目のエピタキシャル層6に形成されている。P型の拡散層40、41は、P型の埋込拡散層37と連結している。P型の拡散層40、41は、コレクタ領域として用いられる。
N型の拡散層42、43は、2層目のエピタキシャル層6に形成されている。N型の拡散層42は、ベース領域として用いられ、N型の拡散層43は、ベース引き出し領域として用いられる。N型の拡散層43を形成することで、コンタクト抵抗を低減することができる。
P型の拡散層44は、N型の拡散層42に形成されている。P型の拡散層44は、エミッタ領域として用いられる。
N型の拡散層45、46は、2層目のエピタキシャル層6に形成されている。N型の拡散層45、46は、P型の拡散層40、41を取り囲むように一環状に形成されている。N型の拡散層45とN型の埋込拡散層38とは連結し、N型の拡散層46とN型の埋込拡散層39とは連結している。つまり、N型の拡散層45、46が、コレクタ領域であるP型の拡散層40、41の外周を囲むように配置されることで、エピタキシャル層6表面が反転し、コレクタ電流が分離領域を介して基板4へと流れることを防止する。
絶縁層13が、2層目のエピタキシャル層6上に形成されている。そして、公知のフォトリソグラフィ技術を用い、例えば、CHF3またはCF4系のガスを用いたドライエッチングにより、絶縁層13にコンタクトホール47、48、49、50が形成されている。
コンタクトホール47、48、49、50には、アルミ合金、例えば、Al−Si膜51が選択的に形成され、ドレイン電極52、53、エミッタ電極54及びベース電極55が形成されている。
図示したように、パワー用半導体素子として用いられるNPNトランジスタ2では、N型の埋込拡散層21が、基板4の裏面56側まで拡散している。つまり、基板4の裏面56側には、N型の埋込拡散層21が露出している。そして、基板4の裏面56側には、N型の埋込拡散層21と直接コンタクトする金属層57が形成されている。金属層57は、NPNトランジスタ2のコレクタ領域として用いられる。矢印(一点鎖線)で図示したように、エミッタ領域であるN型の拡散層27から注入された自由キャリア(電子)は、コレクタ領域である、2層目のN型のエピタキシャル層6、1層目のN型のエピタキシャル層5、N型の埋込拡散層22、N型の埋込拡散層21、金属層57、N型の埋込拡散層21、N型の埋込拡散層22、N型の拡散層23、24の順序に通過する。
この構造により、NPNトランジスタ2のコレクタ領域でのシート抵抗値を大幅に低減することができる。具体的には、金属層57としてアルミ(Al)膜を用い、金属層57の膜厚を1.0(μm)程度とした場合、コレクタ領域でのシート抵抗値は0.03(Ω・cm)程度となる。一方、金属層57が形成されず、N型の埋込拡散層21、22のみの構造では、コレクタ領域でのシート抵抗値は10〜100(Ω・cm)程度となる。つまり、金属層57を用いることで、NPNトランジスタ2のコレクタ領域でのシート抵抗値は、1/1000程度に低減される。
尚、基板4の裏面56には、例えば、CVD(Chemical Vapor Deposition)法により、シリコン酸化膜58が形成され、基板4の裏面56の絶縁性が実現されている。この構造により、基板4の裏面56に形成されたPN接合領域からのリーク電流を低減することができる。
同様に、パワー用半導体素子として用いられる縦型PNPトランジスタ3においても、P型の埋込拡散層36及びN型の埋込拡散層35が、基板4の裏面56側まで拡散し、基板4の裏面56側からP型の埋込拡散層36及びN型の埋込拡散層35が露出している。そして、基板4の裏面56側には、P型の埋込拡散層36と直接コンタクトする金属層59が形成されている。金属層59としてアルミ膜が用いられ、金属層59は縦型PNPトランジスタ3のコレクタ領域として用いられる。この構造により、上述したように、縦型PNPトランジスタ3のコレクタ領域でのシート抵抗値を大幅に低減することができる。
最後に、基板4の裏面56側では、シリコン酸化膜58を被覆するように、例えば、エポキシ樹脂60が塗布され、エポキシ樹脂60を接着材料として、支持基板61が貼り合わされている。支持基板61はチップの機械的強度を増大させるために貼り合わされるため、例えば、ガラス板、シリコンウエハ、アルミ板、銅板等から構成されている。特に、支持基板61としてシリコンウエハを用いた場合には、支持基板61と基板4とは同一材料となる。この場合、基板4と支持基板61は線膨張係数が同一または近似となり、温度変化による材料伸縮等の熱応力に対して、破壊耐性が強い構造となる。尚、必ずしも支持基板61が必要であることはなく、支持基板61を用いない場合でも機械的強度が得られる場合には、支持基板61がない構造でもよい。
図2(A)に示す如く、従来の半導体装置、例えば、NPNトランジスタでは、X軸方向にコレクタ領域として用いられるN型の拡散層62が配置されている。また、N型の拡散層62と連結し、Y軸方向にN型の拡散層63、64、65が形成されている。N型の拡散層63、64、65はX軸方向に一定間隔で配置されている。そして、N型の拡散層63、64、65間には、ベース領域として用いられるP型の拡散層66、67が配置されている。P型の拡散層66にはエミッタ領域として用いられるN型の拡散層68が配置されている。尚、N型の拡散層68上には、エミッタ領域用のコンタクトホール69が配置されている。P型の拡散層66上には、ベース領域用のコンタクトホール70が複数配置されている。
つまり、従来のNPNトランジスタでは、ベース領域として用いられるP型の拡散層66、67間に、コレクタ領域として用いられるN型の拡散層63、64、65が配置されている。この構造により、チップ内のNPNトランジスタの形成領域に、コレクタ領域が広い領域に渡り配置され、コレクタ領域でのシート抵抗値の低減を図っている。そして、NPNトランジスタの形成領域の任意の領域において、NPNトランジスタの動作を実現し、チップサイズを効率的に利用し、所望の電流能力を得ることができる。
一方、図2(B)に示す如く、本実施の形態でのNPNトランジスタ2では、X軸方向にコレクタ領域として用いられるN型の拡散層24(図1参照)が配置されている。そして、従来の構造におけるY軸方向に延在するN型の拡散層63、64、65(図2(A)参照)は形成されていない。つまり、ベース領域として用いられるP型の拡散層25(図1参照)の1側辺に対応してN型の拡散層24が配置されている。この構造は、上述したように、コレクタ領域として金属層57(図1参照)を用い、コレクタ領域でのシート抵抗値を大幅に低減することで実現できる。つまり、コレクタ領域用の拡散層の面積、不純物濃度等ではなく、金属層57によりコレクタ領域でのシート抵抗値を低減する。そして、従来の構造におけるY軸方向に延在するN型の拡散層63、64、65を省略することで、チップサイズは従来の構造から2割程度縮小する。この構造においても、コレクタ領域のシート抵抗値の大幅な低減により、NPNトランジスタの形成領域の任意の領域において、NPNトランジスタの動作を実現している。
尚、N型の拡散層27(図1参照)上には、エミッタ領域用のコンタクトホール28(図1参照)が、Y軸方向に一定間隔で複数配置されている。また、P型の拡散層26(図1参照)上には、ベース領域用のコンタクトホール29が複数配置されている。
上述したように、本実施の形態では、金属層57、59が、アルミ膜から形成される場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、金属層57、59として、アルミ−シリコン(Al−Si)膜、アルミ−シリコン−銅(Al−Si−Cu)膜、アルミ−銅(Al−Cu)膜またはチタン−チタンナイトライド−アルミ(Ti−TiN−Al)膜を用いる場合でも、同様な効果を得ることができる。また、金属層57、59の膜厚も使用目的等に応じて任意の設計変更が可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
次に、本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法について、図3から図13を参照し、第1実施例について詳細に説明する。図3から図13は、本実施の形態における半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。
先ず、図3に示す如く、P型の単結晶シリコン基板4を準備する。基板4上にN型の埋込拡散層21、35の形成領域が選択的に薄く形成されたシリコン酸化膜71を形成する。そして、シリコン酸化膜71をマスクとして用い、基板4の表面からN型不純物、例えば、リン(P)を加速電圧90〜110(keV)、導入量1.0×1013〜1.0×1015(/cm2)でイオン注入する。その後、リン(P)を熱拡散し、N型の埋込拡散層21、35を形成した後、シリコン酸化膜71を除去する。尚、本実施の形態では、基板4は、例えば、625.0(μm)程度の厚みを有するものを準備するため、その厚みの一部を省略した形式で図示する。
次に、図4に示す如く、基板4上にシリコン酸化膜72を、例えば、450.0(Å)程度堆積する。次に、シリコン酸化膜72上にフォトレジスト73を形成する。そして、公知のフォトリソグラフィ技術を用い、P型の埋込拡散層7、36が形成される領域上のフォトレジスト73に開口部を形成する。その後、基板4の表面から、P型不純物、例えば、ホウ素(B)を加速電圧90〜110(keV)、導入量1.0×1014〜1.0×1016(/cm2)でイオン注入する。そして、フォトレジスト73を除去し、熱拡散し、P型の埋込拡散層7、36を形成する。
次に、図5に示す如く、シリコン酸化膜72上にフォトレジスト74を形成し、公知のフォトリソグラフィ技術を用い、P型の埋込拡散層75、76、77が形成される領域上のフォトレジスト74に開口部を形成する。その後、基板4の表面から、P型不純物、例えば、ホウ素(B)を加速電圧90〜180(keV)、導入量0.5×1014〜1.0×1016(/cm2)でイオン注入する。そして、フォトレジスト74を除去し、熱拡散し、P型の埋込拡散層75、76、77を形成した後、シリコン酸化膜72を除去する。
次に、図6に示す如く、基板4を気相エピタキシャル成長装置のサセプタ上に配置し、基板4上に1層目のN型のエピタキシャル層5を、例えば、9.0〜11.0(μm)程度形成する。気相エピタキシャル成長装置は、主に、ガス供給系、反応炉、排気系、制御系から構成されている。本実施の形態では、縦型の反応炉を用いることで、エピタキシャル層の膜厚均一性を向上させることができる。このエピタキシャル層5の形成工程における熱処理により、前記P型の埋込拡散層7、36、75、76、77及びN型の埋込拡散層21、35が熱拡散される。
次に、エピタキシャル層5上にシリコン酸化膜78を形成した後、N型の埋込拡散層8、22、38、39の形成領域上に開口部が形成されるように、シリコン酸化膜78を選択的に除去する。そして、シリコン酸化膜78をマスクとして用い、エピタキシャル層5の表面にN型不純物、例えば、アンチモン(Sb)を含む液体ソース79を回転塗布法により塗布する。アンチモン(Sb)を熱拡散し、N型の埋込拡散層8、22、38、39を形成した後、シリコン酸化膜78、液体ソース79を除去する。
次に、図7に示す如く、エピタキシャル層5上にシリコン酸化膜80を形成した後、シリコン酸化膜80上にフォトレジスト81を形成する。そして、公知のフォトリソグラフィ技術を用い、P型の埋込拡散層37、82、83、84、85が形成される領域上のフォトレジスト81に開口部を形成する。その後、エピタキシャル層5の表面から、P型不純物、例えば、ホウ素(B)を加速電圧90〜180(keV)、導入量0.5×1014〜1.0×1016(/cm2)でイオン注入する。そして、フォトレジスト81を除去し、熱拡散し、P型の埋込拡散層37、82、83、84、85を形成した後、シリコン酸化膜80を除去する。
次に、図8に示す如く、基板4を気相エピタキシャル成長装置のサセプタ上に配置し、エピタキシャル層5上に2層目のN型のエピタキシャル層6を、例えば、6.0〜8.0(μm)程度形成する。気相エピタキシャル成長装置は、主に、ガス供給系、反応炉、排気系、制御系から構成されている。本実施の形態では、縦型の反応炉を用いることで、エピタキシャル層の膜厚均一性を向上させることができる。このエピタキシャル層6の形成工程における熱処理により、前記P型の埋込拡散層37、82、83、84、85及びN型の埋込拡散層8、22、38、39が熱拡散される。
次に、エピタキシャル層6上にシリコン酸化膜86を、例えば、450.0(Å)程度堆積する。次に、シリコン酸化膜86上にフォトレジスト87を形成する。そして、公知のフォトリソグラフィ技術を用い、N型の拡散層42が形成される領域上のフォトレジスト87に開口部を形成する。フォトレジスト87をマスクとして用い、エピタキシャル層6の表面からN型不純物、例えば、リン(P)を加速電圧90〜110(keV)、導入量1.0×1013〜1.0×1015(/cm2)でイオン注入する。その後、フォトレジスト87を除去し、リン(P)を熱拡散し、N型の拡散層42を形成する。
次に、図9に示す如く、公知のフォトリソグラフィ技術を用い、順次、N型の拡散層23、45、46を形成した後、シリコン酸化膜86上にフォトレジスト88を形成する。そして、公知のフォトリソグラフィ技術を用い、P型の拡散層40、41、89、90、91、92が形成される領域上のフォトレジスト88に開口部を形成する。その後、エピタキシャル層6の表面から、P型不純物、例えば、ホウ素(B)を加速電圧90〜180(keV)、導入量0.5×1014〜1.0×1016(/cm2)でイオン注入する。そして、フォトレジスト88を除去し、熱拡散し、P型の埋込拡散層40、41、89、90、91、92を形成する。
次に、図10に示す如く、公知のフォトリソグラフィ技術を用い、順次、P型の拡散層10、25、44及びP型の拡散層11、26を形成した後、シリコン酸化膜86上にフォトレジスト93を形成する。そして、公知のフォトリソグラフィ技術を用い、N型の拡散層9、12、24、27、43が形成される領域上のフォトレジスト93に開口部を形成する。フォトレジスト93をマスクとして用い、エピタキシャル層6の表面からN型不純物、例えば、リン(P)を加速電圧70〜90(keV)、導入量1.0×1021〜1.0×1022(/cm2)でイオン注入する。その後、フォトレジスト93を除去し、リン(P)を熱拡散し、N型の拡散層9、12、24、27、43を形成する。尚、P型の拡散層11、26とN型の拡散層9、12、24、27、43との形成順序は逆の場合でも良い。
次に、図11に示す如く、エピタキシャル層6上に絶縁層13として、例えば、PSG膜等を堆積する。公知のフォトリソグラフィ技術を用い、例えば、CHF3またはCF4系のガスを用いたドライエッチングで、絶縁層13にコンタクトホール14、15、16、28、29、30、47、48、49、50を形成する。コンタクトホール14、15、16、28、29、30、47、48、49、50には、アルミ合金、例えば、Al−Si膜を選択的に形成し、コレクタ電極20、34、52、53、エミッタ電極18、31、54及びベース電極19、33、55を形成する。
次に、図12に示す如く、粘着テープ94を準備し、絶縁層13とガラス板95とを貼り合わせる。そして、ガラス板95は支持基板として用いられ、次工程における研磨工程に耐える事ができる材料であれば良く、例えば、シリコンウエハやアルミ板、銅板等の金属板でも良い。
次に、ガラス板95が底面となるように基板4をひっくり返す。そして、基板4の裏面56側からP型の埋込拡散層7、36及びN型の埋込拡散層21、35が露出するまで、例えば、BG(Back Grinding)法により、基板4を研磨する。その結果、基板4の厚みは、20.0〜24.0(μm)程度となる。基板4の裏面56側にアルミ膜を形成し、公知のフォトリソグラフィ技術を用い、アルミ膜を選択的に除去する。そして、基板4の裏面56側にN型の埋込拡散層21と直接コンタクトする金属層57及びP型の埋込拡散層36と直接コンタクトする金属層59を形成する。その後、基板4の裏面56側にCVD(Chemical Vapor Deposition)法により、シリコン酸化膜58を形成し、基板4の裏面56側を絶縁処理する。
このとき、上述したように、基板4上には、その膜厚が、例えば、10.0(μm)程度の1層目のエピタキシャル層5と、その膜厚が、例えば、7.0(μm)程度の2層目のエピタキシャル層6とが形成されている。そして、1層目のエピタキシャル層5の膜厚は、基板4を研磨する際の許容誤差として用いられる。その為、基板4の厚みが22.0(μm)となるように研磨した際に、例えば、10.0(μm)程度、膜厚のばらつきの自由度が増加する。
つまり、本実施の形態では、エピタキシャル層5の膜厚により、基板4を研磨する際の許容誤差を±7.0(μm)程度から±12.0(μm)程度とし、生産性を向上させ、歩留まりも向上させることができる。具体的には、15.0±7.0(μm)程度の規格が、22.0±12.0(μm)程度の規格となる。
次に、図13に示す如く、シリコン酸化膜58上にエポキシ樹脂60を塗布し、エポキシ樹脂60上に支持基板61を貼り合わせる。その後、支持基板61が底面となるように基板4をひっくり返し、ガラス板95及び粘着テープ94を除去し、図1に示す半導体装置が完成する。尚、支持基板61はチップの機械的強度を増大させるために貼り合わされるため、例えば、ガラス板、シリコンウエハ、アルミ板、銅板等から構成される。また、図示していないが、例えば、チップの外周部に形成された電極パッドは、絶縁層13上に露出している。
尚、本実施の形態では、金属層57、59が、アルミ膜から形成される場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、金属層57、59として、アルミ−シリコン(Al−Si)膜、アルミ−シリコン−銅(Al−Si−Cu)膜、アルミ−銅(Al−Cu)膜またはチタン−チタンナイトライド−アルミ(Ti−TiN−Al)膜を用いる場合でも、同様な効果を得ることができる。また、金属層57、59の膜厚も使用目的等に応じて任意の設計変更が可能である。
また、本実施の形態では、NPNトランジスタ2と縦型PNPトランジスタ3とが同一基板上に形成される場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、NPNトランジスタ2と縦型PNPトランジスタ3とが、異なる基板に別々に形成される場合でもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
次に、本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法について、図14から図15を参照し、第2実施例について詳細に説明する。図14から図15は、本実施の形態における半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。尚、上述した第1実施例の説明における図3から図11までの半導体装置の製造方法の説明は、第2実施例においても同様であるため、上述した説明を参照し、ここではその説明を割愛する。また、図14から図15では、電極パッドが形成されている領域も示している。
図14に示す如く、絶縁層13上面から、例えば、プラズマCVD法により、シリコン窒化膜96を略全面に堆積する。シリコン窒化膜96上にエポキシ樹脂97を塗布し、エポキシ樹脂97上に支持基板98を貼り合わせる。その後、支持基板98が底面となるように基板4をひっくり返す。尚、支持基板98はチップの機械的強度を増大させるために貼り合わされるため、例えば、ガラス板、シリコンウエハ、アルミ板、銅板等から構成される。
次に、基板4の裏面56側からP型の埋込拡散層7、36及びN型の埋込拡散層21、35が露出するまで、例えば、BG(Back Grinding)法により、基板4を研磨する。その結果、基板4の厚みは、20.0〜24.0(μm)程度となる。基板4の裏面56側にアルミ膜を形成し、公知のフォトリソグラフィ技術を用い、アルミ膜を選択的に除去する。そして、基板4の裏面56側にN型の埋込拡散層19と直接コンタクトする金属層57及びP型の埋込拡散層36と直接コンタクトする金属層59を形成する。その後、基板4の裏面56側にCVD(Chemical Vapor Deposition)法により、シリコン酸化膜58を形成し、基板4の裏面56側を絶縁処理する。
このとき、上述したように、基板4上には、その膜厚が、例えば、10.0(μm)程度の1層目のエピタキシャル層5と、その膜厚が、例えば、7.0(μm)程度の2層目のエピタキシャル層6とが形成されている。そして、1層目のエピタキシャル層5の膜厚は、基板4を研磨する際の許容誤差として用いられる。その為、基板4の厚みが22.0(μm)となるように研磨した際に、例えば、10.0(μm)程度、膜厚のばらつきの自由度が増加する。
つまり、本実施の形態では、エピタキシャル層5の膜厚により、基板4を研磨する際の許容誤差を±7.0(μm)程度から±12.0(μm)程度とし、生産性を向上させ、歩留まりも向上させることができる。具体的には、15.0±7.0(μm)程度の規格が、22.0±12.0(μm)程度の規格となる。
図15に示す如く、例えば、チップの外周部に位置し、実動作領域の周囲に形成された無効領域上には電極パッド99が複数形成されている。上述したように、絶縁層13側には支持基板98が貼り合わされているため、電極パッド99は、基板4の裏面56側から露出させる。
具体的には、先ず、公知のフォトリソグラフィ技術を用い、電極パッド99の形成領域上のシリコン酸化膜58を除去する。次に、公知のフォトリソグラフィ技術を用い、電極パッド99の形成領域上に開口部が形成されたエッチング保護膜(図示せず)をマスクとし、エッチングガスとして、例えば、フレオン(CF4)を用いて、基板4の裏面56側から基板4及びエピタキシャル層5、6をドライエッチングし、開口部100を形成する。最後に、開口部100を利用し、公知のフォトリソグラフィ技術を用い、電極パッド99の形成領域上に開口部が形成されたフォトレジストをマスクとし、エッチング液として、例えば、フッ化水素酸水溶液を用いて、ウェットエッチングにより、開口部101を形成する。この製造方法により、基板4の裏面56側からは、開口部100、101を介して電極パッド99が露出し、半導体装置が完成する。このとき、チップが実装基板(図示せず)上に固着される際には、例えば、支持基板98側が実装基板の導電パターン(図示せず)と相対する。そして、開口部100の開口面積は、ワイヤーボンディング性が考慮され決定される。
尚、本実施の形態では、金属層57、59が、アルミから形成される場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、金属層55、57として、アルミ−シリコン(Al−Si)膜、アルミ−シリコン−銅(Al−Si−Cu)膜、アルミ−銅(Al−Cu)膜またはチタン−チタンナイトライド−アルミ(Ti−TiN−Al)膜を用いる場合でも、同様な効果を得ることができる。また、金属層57、59の膜厚も使用目的等に応じて任意の設計変更が可能である。
また、本実施の形態では、NPNトランジスタ2と縦型PNPトランジスタ3とが同一基板上に形成される場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、NPNトランジスタ2と縦型PNPトランジスタ3とが、異なる基板に別々に形成される場合でもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
1 NPNトランジスタ
2 NPNトランジスタ
3 縦型PNPトランジスタ
4 P型の単結晶シリコン基板
5 N型のエピタキシャル層
6 N型のエピタキシャル層
21 N型の埋込拡散層
36 P型の埋込拡散層
57 金属層
58 シリコン酸化膜
59 金属層
2 NPNトランジスタ
3 縦型PNPトランジスタ
4 P型の単結晶シリコン基板
5 N型のエピタキシャル層
6 N型のエピタキシャル層
21 N型の埋込拡散層
36 P型の埋込拡散層
57 金属層
58 シリコン酸化膜
59 金属層
Claims (12)
- 一導電型の半導体基板と、
前記半導体基板上に形成された逆導電型の第1のエピタキシャル層と、
前記第1のエピタキシャル層上に形成された逆導電型の第2のエピタキシャル層と、
前記半導体基板と前記第1のエピタキシャル層とに渡り形成され、コレクタ領域として用いられる逆導電型の第1の埋込拡散層と、
前記第2のエピタキシャル層表面から形成され、コレクタ領域として用いられる逆導電型の第1の拡散層と、
前記第2のエピタキシャル層表面から形成され、ベース領域として用いられる一導電型の拡散層と、
前記一導電型の拡散層に形成され、エミッタ領域として用いられる逆導電型の第2の拡散層とを有し、
前記逆導電型の第1の埋込拡散層は前記半導体基板の裏面側から露出し、前記逆導電型の第1の埋込拡散層の露出領域と接続するように、前記半導体基板の裏面に金属層が形成されていることを特徴とする半導体装置。 - 前記半導体基板の裏面には前記金属層を覆うように絶縁層が形成され、前記金属層は前記逆導電型の第1の埋込拡散層とのみ電気的に接続していることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記金属層は、アルミ膜、アルミ−シリコン膜、アルミ−シリコン−銅膜、アルミ−銅膜またはチタン−チタンナイトライド−アルミ膜から形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体装置。
- 前記第1のエピタキシャル層と前記第2のエピタキシャル層とに渡り、コレクタ領域として用いられる逆導電型の第2の埋込拡散層が形成され、前記逆導電型の第2の埋込拡散層は、前記逆導電型の第1の埋込拡散層及び前記逆導電型の第1の拡散層と連結していることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 一導電型の半導体基板と、
前記半導体基板上に形成された逆導電型の第1のエピタキシャル層と、
前記第1のエピタキシャル層上に形成された逆導電型の第2のエピタキシャル層と、
前記半導体基板と前記第1のエピタキシャル層とに渡り形成され、コレクタ領域として用いられる一導電型の第1の埋込拡散層と、
前記半導体基板と前記第1のエピタキシャル層とに渡り形成され、前記半導体基板と前記一導電型の第1の埋込拡散層とを接合分離する逆導電型の埋込拡散層と、
前記第1のエピタキシャル層と前記第2のエピタキシャル層とに渡り形成され、コレクタ領域として用いられる一導電型の第2の埋込拡散層と、
前記第2のエピタキシャル層表面から形成され、コレクタ領域として用いられる一導電型の第1の拡散層と、
前記第2のエピタキシャル層表面から形成され、ベース領域として用いられる逆導電型の拡散層と、
前記逆導電型の拡散層に形成され、エミッタ領域として用いられる一導電型の第2の拡散層とを有し、
前記一導電型の第1の埋込拡散層は前記半導体基板の裏面側から露出し、前記一導電型の第1の埋込拡散層の露出領域と接続するように、前記半導体基板の裏面に金属層が形成されていることを特徴とする半導体装置。 - 前記半導体基板の裏面には前記金属層を覆うように絶縁層が形成され、前記金属層は前記一導電型の第1の埋込拡散層とのみ電気的に接続していることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。
- 前記金属層は、アルミ膜、アルミ−シリコン膜、アルミ−シリコン−銅膜、アルミ−銅膜またはチタン−チタンナイトライド−アルミ膜から形成されていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の半導体装置。
- 一導電型の半導体基板を準備し、前記半導体基板に逆導電型の第1の埋込拡散層を形成した後、前記半導体基板の表面上に逆導電型の第1のエピタキシャル層を形成する工程と、
前記第1のエピタキシャル層上に逆導電型の第2のエピタキシャル層を形成した後、前記第2のエピタキシャル層にコレクタ領域として用いる逆導電型の第1の拡散層と、ベース領域として用いる一導電型の拡散層と、エミッタ領域として用いる逆導電型の第2の拡散層を形成する工程と、
前記第2のエピタキシャル層表面に支持基板を貼り合わせた後、前記半導体基板の裏面側から研磨し、前記半導体基板の裏面から前記逆導電型の第1の埋込拡散層を露出させる工程と、
前記半導体基板の裏面に、前記露出した逆導電型の第1の埋込拡散層と接続する金属層を形成し、前記半導体基板の裏面側に絶縁層を形成した後、前記支持基板を剥離する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記支持基板として、半導体ウエハ、ガラス板または金属板を用いることを特徴とする請求項8に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1のエピタキシャル層と前記第2のエピタキシャル層とに渡り逆導電型の第2の埋込拡散層を形成し、前記逆導電型の第1の埋込拡散層と前記逆導電型の第2の埋込拡散層とを連結させる工程と、
前記第2の埋込拡散層と前記逆導電型の第1の拡散層とを連結させる工程とを有することを特徴とする請求項8に記載の半導体装置の製造方法。 - 一導電型の半導体基板を準備し、前記半導体基板に逆導電型の埋込拡散層を形成した後、前記逆導電型の埋込拡散層により前記半導体基板と接合分離するように、前記半導体基板に一導電型の第1の埋込拡散層を形成する工程と、
前記半導体基板の表面上に逆導電型の第1のエピタキシャル層を形成した後、前記第1のエピタキシャル層に一導電型の第2の埋込拡散層を形成した後、前記第1のエピタキシャル層上に逆導電型の第2のエピタキシャル層を形成する工程と、
前記第2のエピタキシャル層にコレクタ領域として用いる一導電型の第1の拡散層と、ベース領域として用いる逆導電型の拡散層と、エミッタ領域として用いる一導電型の第2の拡散層を形成する工程と、
前記第2のエピタキシャル層表面に支持基板を貼り合わせた後、前記半導体基板の裏面側から研磨し、前記半導体基板の裏面から前記一導電型の第1の埋込拡散層を露出させる工程と、
前記半導体基板の裏面に、前記露出した一導電型の第1の埋込拡散層と接続する金属層を形成し、前記半導体基板の裏面側に絶縁層を形成した後、前記支持基板を剥離する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記支持基板として、半導体ウエハ、ガラス板または金属板を用いることを特徴とする請求項11に記載の半導体装置の製造方法。
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JP2006023175A JP2007207903A (ja) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | 半導体装置及びその製造方法 |
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WO2009148180A1 (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-10 | 三洋電機株式会社 | 半導体装置 |
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